Naar een ‘one-stop-shop’ voor de ontwikkeling van geïntegreerde fotonische chips

Om de ontwikkeling van de Nederlandse fotonica-industrie te versnellen, moet een ‘one-stop-shop’ voor de ontwikkeling en productie van geïntegreerde fotonische chips worden gecreëerd. Vandaag, vrijdag 13 juli, overhandigt PhotonDelta een 8-jarenplan met die missie aan Mona Keijzer, de Nederlandse staatssecretaris van Economische Zaken en Klimaat.

Jonathan Marks sprak met Ewit Roos, Managing Director van PhotonDelta, over de plannen en hoe hiervoor later dit jaar publieke en private middelen kunnen worden ingezet. Maar eerst een videoverslag van de presentatie van het Nationaal Plan voor Fotonica:

Presentation Strategic Plan for PhotonDelta Public Private Partnership from Photon Delta on Vimeo.

Ewit Roos: “We hebben veel fotonicabedrijven bezocht die deel uitmaken van de hele supply chain. Voor veel daarvan is een financiële stimulans nodig om ze in staat te stellen op te schalen naar het volgende niveau, en de engineeringcapaciteit op alle competentieniveaus te kunnen binnenhalen. Dus van chipontwerp tot eindmontage van de module.”

Roos ziet twee soorten druk vanuit de markt komen:

1. Technologie-optimalisatie

“We hebben de zwakke plekken in de huidige supply chain geïdentificeerd die vooral te maken hebben met de productie. Het komt erop neer dat de cyclustijden en de productiekosten omlaag moeten. Veel bedrijven kunnen in kleine hoeveelheden produceren. Maar het hele proces moet sneller, voorspelbaarder en meer gericht op het leveren van een betrouwbaar product. We kunnen eeuwen praten over ontwikkelingsstrategieën, maar dit is wat klanten nu en in de komende jaren nodig hebben.”

2. Sneller reageren op de vraag van de klant

“Veel mensen in de branche weten wat er geleverd moet worden voor sectoren als datacenters om exponentiële groei het hoofd te kunnen bieden. Dus naast een technologie-optimalisatie druk, is er ook druk van de klant. Als jouw bedrijf niet kan leveren, dan slaat dat terug op het hele fotonische ecosysteem in Nederland. En daar moeten we iets aan doen.”

René Penning de Vries, voorzitter van PhotonDelta Public Private Partnership, spreekt over de ontwikkeling van een roadmap voor de volgende generatie fotonica, infrastructuurondersteuning en strategische applicatieontwikkeling. Hebt u al programma’s en routekaarten?

“Nog niet in detail, maar we hebben wel contouren ontwikkeld voor datacenters, telecomnetwerken en 5G. We zijn vruchtbare besprekingen begonnen met grote spelers uit de industrie die ons bijpraten over de algemene richting die zij van onderzoek verwachten. Maar tegelijkertijd moeten onderzoekers de vrijheid behouden om de uitdagingen die ze tegenkomen te verkennen en nieuwe terreinen te ontwikkelen. Het evenwicht tussen beide zal van belang zijn voor een verstandig gebruik van overheidsmiddelen.

Ten tweede, en dat is heel belangrijk, werken we zeer nauw samen met een breed scala van Europese fabrikanten van apparatuur. Want als je eenmaal weet wat je wilt, moet je het betrouwbaar kunnen maken, in hoeveelheid en binnen strikte levertijden. Zo maken we gebruik van de expertise die we hebben opgebouwd binnen de PhotonDelta coöperatie, een vertrouwd Europees netwerk met toonaangevende bedrijven als Demcon, Prodrive en Physik Instrumente BV.

Het is de bedoeling dat er in december 2018 ten minste vier roadmaps zijn gebudgetteerd voor en met betrokken partners. Datacenter/telco wordt daar één van. Maar je kunt ook denken aan LIDAR, of de sensorsystemen die nodig zijn voor de landbouw, medische, lucht- en ruimtevaart en de voedselverwerkende industrie.

En dan hebben we nog een vierde pijler en die gaat over de ontwikkeling van het Nederlandse fotonica-ecosysteem en het begrijpen van de reële economische waarde ervan. We willen ervoor zorgen dat we nieuwe bedrijven aantrekken die spin-offs en spin-outs creëren die kunnen samenwerken met andere sectoren. Verschillende grote Nederlandse ziekenhuizen hebben al aangegeven de ontwikkeling en productie te willen onderzoeken van nieuwe chirurgische instrumenten die handelingen mogelijk maken die vandaag de dag onmogelijk zijn.

“Verschillende grote Nederlandse ziekenhuizen hebben al aangegeven de ontwikkeling en productie te willen onderzoeken van nieuwe chirurgische instrumenten die handelingen mogelijk maken die vandaag de dag onmogelijk zijn.”

We werken aan betere, vereenvoudigde manieren waarop bedrijven hun applicaties kunnen testen, valideren en aanpassen, naast bedrijven met domeinexpertise in die industrie. Dat is een belangrijke asset voor Nederland. Onze ‘delta’ is compact en met elkaar verbonden.

We hebben het geluk dat we een aantal grote spelers in de chemische en materiaalindustrie hebben, naast de grote academische ziekenhuizen die zeer geavanceerd zijn in fotonische toepassingen voor chirurgie. In de komende twee jaar bouwen collega’s in Wageningen verschillende digitale innovatiehubs om de groei en opbrengsten van planten te begrijpen, te monitoren en te beheersen. En wij zijn het derde land in de wereld als het gaat om de datacenters. We zien veel cross-overs en de discussies zijn nog gaande. We doen op dit moment vooral ook een beroep op anderen om mee te doen.”

Hoe organiseert u deze activiteiten?

“We gaan PhotonDelta uitbouwen tot een onafhankelijk publiek-privaat consortium. Het programmabureau bestaat uit een kernteam van mensen met relevante diepgaande domeinkennis om de oproepen voor nieuwe deelnemers te begeleiden, te evalueren en goed te keuren. De exacte vorm wordt in de zomer besproken, met als doel dat we voor 4 oktober 2018 klaar zijn om een convenant met financiers te ondertekenen, dat met elkaar de PhotonDelta Publiek-Private Samenwerking vormt. We moeten de financiële bijdragen van de Nederlandse overheid en het bedrijfsleven zowel in contanten als in natura formaliseren.

“De wereldwijde markt wil producten die betrouwbaar zijn en presteren volgens de vereiste specificaties. Wij kunnen voor een bepaalde toepassing de beste oplossingen bieden in termen van omzet en prestaties.”

We willen het nationale plan uitvoeren, dat in feite een one-stop-shop is voor complete fotonica-oplossingen en -productie. De wereldmarkt is agnostisch als het gaat om de vraag of de technologie is gebaseerd op Silicon, Indium Phosphide, Triplex, Gallium Arsenide, of welke andere hybride basis die je ook maar kunt noemen. Ze willen een product dat betrouwbaar is en presteert volgens de vereiste specificaties. En in industrieën met grote volumes, zoals datacom, zijn ze zich zeer bewust van de prijs, de kosten per gigabit. Dus, we zijn hier niet om een bepaalde technologie te pushen. We zeggen gewoon dat we met ons scala aan technologieën voor een bepaalde toepassing de beste oplossingen in termen van omzet en prestaties kunnen bieden. En we kunnen ook gebruik maken van de uitgebreide ervaring uit de halfgeleiderindustrie omdat fotonica in harmonie moet werken met elektronica. Het een vervangt het ander niet.”

Hoe zit het met de financiën?

“Ongeveer € 220 miljoen is gereserveerd als eerste tranche voor de uitvoering van de agenda zoals beschreven in het Nationaal Overheidsplan dat wij op 13 juli indienen. Een aanzienlijk deel hiervan is in contanten, een deel in natura. Als een project eenmaal is goedgekeurd door de overheid, kijken we naar de beste methoden om de ondersteuning binnen de consortiumpartners te structureren. Laten we bijvoorbeeld zeggen dat voor een spin-out project een lening over een periode van 3 jaar nodig is om een bepaalde innovatie te versnellen. Eenmaal goedgekeurd door PhotonDelta, kijken we dan als eerste naar ons partnernetwerk.

De beste expertise op het gebied van financiering ligt in dit geval bij de business development units in de provincies Overijssel, Gelderland en Noord-Brabant. Deze drie provincies hebben ons van meet af aan gesteund, zowel op nationaal niveau als via interregionale financieringsprogramma’s die door de Europese Commissie worden gesteund. We besparen tijd omdat de provincies PhotonDelta opdragen de due diligence van het project uit te voeren, omdat we de domeinexpertise in huis hebben binnen de publiek-private samenwerking. De sleutel tot succes is het aantrekken van de juiste partners op het juiste moment. Maar we houden ons ook bezig met ondersteuning van vooral applicatiegedreven onderzoek.

“De sleutel tot succes is het aantrekken van de juiste partners op het juiste moment.”

Deze financiering komt bovenop de middelen die zijn gereserveerd voor fundamenteel onderzoek in Nederland, waarvan ongeveer 90% wordt gefinancierd door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO). En in de loop van dit jaar kondigt NWO een nieuwe financieringsronde aan.”

PhotonDelta heeft ook het initiatief genomen om de European Photonics Alliance aan te sturen. Past dit in een Nederlands nationaal fotonica-plan?

“Het past perfect omdat EPA juist gaat over het identificeren van de beste bedrijven van Europa in fotonica en die vervolgens te koppelen aan relevante organisaties. Ongeveer 23 Europese regio’s hebben fotonica op hun prioriteitenlijst geplaatst. Interregionale samenwerking is nodig omdat het delen van faciliteiten en knowhow van essentieel belang is. We moeten verspilling door dubbel werk voorkomen en de tijd die nodig is om producten op de markt te brengen verkorten. Ik wil ook graag de waardevolle inbreng erkennen die we hebben gekregen van brancheorganisaties zoals PhotonicNL en het European Photonics Industry Consortium (EPIC).”

Welke rol spelen partners als TNO?

“TNO, de Nederlandse organisatie voor toegepast wetenschappelijk onderzoek, richt zich vooral op technologieoverdracht en is een belangrijke partner voor het plan. Hun prioriteit ligt altijd bij de klant. De gebruiker staat voor een uitdaging en van TNO wordt verwacht dat het met een technische oplossing komt. Daarvoor duiken ze soms diep in het academisch onderzoek of soms is het gewoon meer ‘mix en match’ van verschillende technologieën. Maar ze hebben altijd een toepassing in gedachten. Deze aanpak is echt anders danwat je ziet in de academische wereld of andere instellingen elders in Europa.

TNO richt zich als landelijke organisatie op 22 verschillende roadmaps. Ze behandelen vele onderwerpen, van defensie via ruimtevaart tot gedragswetenschappen. In de hightechsector kent TNO vier technologie-roadmaps en wordt fotonica een vijfde. TNO zorgt ervoor dat onderzoekskennis in Nederland zo snel mogelijk wordt overgedragen om aan de industriële eisen te voldoen. TNO is ook betrokken bij de valorisatie van het Nederlandse fotonica ecosysteem, zodat we de intrinsieke waarde van een bedrijf of uitvinding beter begrijpen.”

Hoe zal dit nationaal plan internationaal gezien worden?

“Dit is Nederlands overheidsgeld en moet hier worden uitgegeven. Maar dat sluit niet uit dat bedrijven van elders in de wereld gebruik kunnen maken van die ontwikkelings- en productiecapaciteit. Zo hoorden we tijdens het recente World Technology Mapping Forum dat we in juni 2018 mede organiseerden in Enschede, dat de sector Photonics Agritech in Australië en Nieuw-Zeeland op zoek is naar Europese partnerships. Ze hebben een fabriek nodig om hun chips te bouwen en een die hun intellectuele eigendomsrechten respecteert. We denken ook dat wat we hier bouwen zeker interessant is voor de leden van de European Photonics Alliance en de leden van photonics21.org.”

Foto (c) Jonathan Marks